Определите массу ракеты, если продукты сгорания, вылетающие с неё, имеют массу 24 кг и скорость 600 м/с, а ракета сама летит со скоростью 16 м/с.
Точный ответ:
Для решения этой задачи, мы можем использовать закон сохранения импульса. Согласно этому закону, сумма импульсов до и после события остается неизменной.
Импульс определяется как произведение массы на скорость: импульс (p) = масса (m) x скорость (v).
Для продуктов сгорания импульс до и после их выброса равен нулю, так как они начинают двигаться из состояния покоя. Мы можем записать это как:
Импульс продуктов сгорания до выброса = Импульс продуктов сгорания после выброса
Пусть масса ракеты будет «M», и её начальная скорость (перед выбросом продуктов сгорания) равна 16 м/с.
Импульс ракеты до выброса продуктов сгорания будет равен: P_ракеты_до = M * 16
Импульс продуктов сгорания после выброса будет равен: P_продуктов_сгорания = 24 кг * 600 м/с = 14400 кг·м/с
Согласно закону сохранения импульса:
P_ракеты_до = P_продуктов_сгорания
M * 16 = 14400
Теперь мы можем решить это уравнение относительно массы ракеты (M):
M = 14400 / 16
M = 900 кг
Итак, масса ракеты составляет 900 килограммов.
Конечно, вот короткое объяснение. Закон сохранения импульса говорит нам, что сумма импульсов до и после события остается неизменной. Импульс определяется как произведение массы на скорость. В данной задаче, импульс продуктов сгорания до и после их выброса равен нулю, что позволяет нам найти массу ракеты.